DE930047C

DE930047C - Liner with pressure relief grooves

Info

Publication number: DE930047C
Application number: DEI2586D
Authority: DE
Inventors: Walter Gerecke
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1944-06-06
Filing date: 1944-06-06
Publication date: 1955-07-07

Description

Laufbüchse mit Druckentlastungsnuten Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an Laufbüchsen für Brennkraftmaschinen zwecks Druckentlastung der Kolbenringe.Liner with pressure relief grooves The invention relates to a device on liners for internal combustion engines for the purpose of pressure relief Piston rings.

Bei Brennkraftmaschinen wird insbesondere der Kolben für Zweitaktbrennkraftmaschinen besonders hoch durch Wärme beansprucht. Hier werden vor allem die Kolbenringe, und zwar insbesondere der oberste, d. h. der dem Kolbenboden zunächst liegende Kolbenring, besonders stark der Wärmebelastung ausgesetzt. Wie alle Kolbenringe soll aber auch- der oberste Kolbenring für eine gute Abdichtung des Zylinderraumes Sorge tragen. Es muß daher einmal eine genügende Schmiermittelzufuhr sichergestellt sein, zum anderen muß dieser Kolbenring von Verbrennungsrückständen befreit bleiben, damit kein Festsetzen dieses Ringes erfolgt. Um diesem Übel zu begegnen, wurde bereits vorgeschlagen, die Kolbenringnuten des obersten Kolbenringes mit heißen Verbrennungsgasen auszuspülen. Dieser Weg führte jedoch häufig zum Trockenlauf der aufliegenden Kolbenringflanke, so daß dann infolge ungenügender Ölversorgung ein Festbrennen des Kolbenringes erfolgte und damit eine Zerstörung der Abdichtung eintrat. Die ungenügende Ölversorgung der aufliegenden Ringflanke ist beim Zweitaktverfahren auf den fehlenden Druckwechsel des Kolbenringes zurückzuführen. Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen bleibt nämlich insbesondere der obere Kolbenring trotz Kolbenbeschleunigung und Verzögerung an der unteren Fläche der Kolbenringnut liegen, und zwar einmal des Gasdruckes wegen, zum anderen wegen des Kompressionsdruckes. Eine Ölpumpwirkung des Kolbenringes kann hier somit nicht eintreten, so daß, wie schon eben erwähnt, ein Festbrennen des Kolbenringes erleichtert wird.In internal combustion engines, the piston in particular is used for two-stroke internal combustion engines particularly exposed to heat. This is where the piston rings, and especially the top one, d. H. the piston ring closest to the piston crown, particularly exposed to heat stress. Like all piston rings, however, the top piston ring ensure that the cylinder space is properly sealed. It must therefore be ensured once a sufficient supply of lubricant to For others, this piston ring must remain free of combustion residues so that no setting of this ring takes place. To counter this evil, has already been suggested the piston ring grooves of the top piston ring with hot combustion gases rinse out. However, this path often led to dry running of the piston ring flank on top, so that the piston ring then burned up due to insufficient oil supply and thus a destruction of the seal occurred. The insufficient oil supply to the on the ring flank is due to the lack of pressure change in the two-stroke process of the piston ring. In two-stroke internal combustion engines namely remains especially the upper piston ring, despite piston acceleration and deceleration the lower surface of the piston ring groove, namely once the Because of the gas pressure, on the other hand because of the compression pressure. An oil pumping action of the piston ring cannot enter here, so that, as already mentioned, burning of the piston ring is facilitated.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Wandung der Laufbüchse zur Laufbüchsenbohrung hin im Gebiet des Totraumes mit mehreren, über einen Teil des Kolbenhubes sich erstreckenden Nuten versehen ist, die über den Umfang der Laufbüchsenbohrung gleichmäßig verteilt sind.According to the invention, this disadvantage is avoided in that the Wall of the liner towards the liner bore in the area of the dead space with several, is provided over part of the piston stroke extending grooves that over are evenly distributed over the circumference of the liner bore.

Laufbüchsen mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung ergeben den Vorteil, daß der oberste Kolbenring beim Überfahren der Druckentlastungsnut sich während des Kolbenhin- und -rückganges infolge seiner Massenfliehkraft in seiner Ringnut hin und her bewegt und somit die bekannte Ölpumpwirkung herbeiführt, so daß ein Festbrennen des Kolbenringes nicht erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil besteht noch darin, daß in dieser Zeit die anfallenden Verbrennungsrückstände an Kolbenring und Ringnut durch den Gaswechsel beseitigt werden.Liner with a device according to the invention give the Advantage that the top piston ring when driving over the pressure relief groove during the piston back and forth as a result of its centrifugal force in its Ring groove moves back and forth and thus brings about the well-known oil pumping effect, see above that the piston ring cannot burn into place. Another benefit is there still in the fact that during this time the accumulating combustion residues on the piston ring and ring groove can be eliminated by changing the gas.

In den Abb. i bis 3 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei drei verschiedenen Kolbenstellungen dargestellt.In Figs. I to 3 of the drawing is an embodiment of the Invention shown in three different piston positions.

Die Abbildungen zeigen die Laufbüchse i mit den Auspufföffnungen 2. Im Innern der Laufbüchse sind in der Nähe des oberen Totraumes (O. T.) mehrere Druckentlastungsnuten 3 angeordnet, die auf dem ganzen Umfang der Zylinderbohrung gleichmäßig verteilt sind. In der Laufbüchse i gleitet der Arbeitskolben 4 mit dem obersten Kolbenring 5. Die Ringnut 6 für den Kolbenring 5 ist in den Abbildungen zwecks Erklärung des Beispiels übertrieben breit dargestellt. Des weiteren sind an dem Arbeitskolben noch mehrere Kolbenringe 7 vorgesehen, die den Verbrennungsgasen nicht unmittelbar ausgesetzt sind. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Entlastungsnuten 3 nur auf einer Hälfte des Umfanges der Zylinderbohrung vorgesehen, und zwar auf derjenigen, an welcher der Arbeitskolben durch die Normalkraft an die Laufbüchse gedrückt wird.The illustrations show the liner i with the exhaust ports 2. In the interior of the liner, near the upper dead space (O. T.), there are several pressure relief grooves 3 arranged, which is evenly distributed over the entire circumference of the cylinder bore are. In the liner i, the working piston 4 slides with the top piston ring 5. The ring groove 6 for the piston ring 5 is shown in the figures for the purpose of explaining the Example shown exaggerated broad. Furthermore are on the working piston several piston rings 7 are still provided, which do not directly affect the combustion gases are exposed. In a further embodiment of the invention, the relief grooves 3 only provided on one half of the circumference of the cylinder bore, namely on the one on which the working piston is attached to the liner by the normal force is pressed.

Im Betrieb verhält sich der Kolbenring nun folgendermaßen: Gemäß Abb. z befindet sich der Kolben 4 im Rückgang, d. h. er bewegt sich nach dem inneren Totpunkt hin, und zwar befindet sich der Kolben im letzten Teil des Rückganges, also in der Verzögerung. Hierbei würde nun der Kolbenring 5 infolge seiner Fliehkraft auf die Nutkante a der Ringnut 6 gedrückt werden. Hieran wird er jedoch durch den Kompressionsdruck gehindert und bleibt daher auf der Nutkante b liegen. Beim Überfahren der Nutkante c der Druckentlastungsnut 3 (vgl. Abb. 2) wird nun der einseitige Druck auf den Kolbenring aufgehoben, und infolge der Massenfliehkraft wandert der Kolbenring an die Nutkante a. Bei Weiterbewegung des Kolbens wird nun beim Überfahren der Nutkante d der Entlastungsnut 3 (vgl. Abb. 3) der beiderseitige Druck auf den Kolbenring wieder aufgehoben, und er wandert, von Kompressionsdruck einseitig belastet, wieder auf die Kante b der Ringnut 6 zurück. Hiermit hat der Kolbenring 5 bereits beim Rückgang des Kolbens eine Hinundherbewegung ausgeführt. Dasselbe Spiel "vollzieht sich nun beim Hingang des Kolbens, diesmal durch den Verbrennungsdruck beeinflußt, beim Überfahren der Kanten d und c der Entlastungsnut 3 (vgl. Abb. 3) noch einmal, so daß durch die zweimalige Hinundherbewegung des Kolbenringes 5 die beabsichtige Ölpumpwirkung erfolgt, wodurch ein Festbrennen des Kolbenringes verhindert und Verbrennungsrückstände beseitigt werden.In operation, the piston ring now behaves as follows: According to Fig. z the piston 4 is in decline, d. H. he moves inward Dead center, namely the piston is in the last part of the decline, so in the delay. In this case, the piston ring 5 would now be due to its centrifugal force be pressed onto the groove edge a of the annular groove 6. However, he is supported by the Compression pressure prevented and therefore remains on the groove edge b. When driving over the groove edge c of the pressure relief groove 3 (see Fig. 2) is now the one-sided pressure lifted onto the piston ring, and the piston ring migrates as a result of the centrifugal force to the groove edge a. When the piston continues to move, the groove edge is now driven over d of the relief groove 3 (see Fig. 3) the pressure on both sides of the piston ring lifted again, and he wanders again, burdened on one side by compression pressure on the edge b of the annular groove 6 back. Hereby the piston ring 5 has already at Return of the piston performed a reciprocating motion. The same game "takes place when the piston goes down, this time influenced by the combustion pressure, when driving over the edges d and c of the relief groove 3 (see Fig. 3) again, so that by the two reciprocating movements of the piston ring 5 the intended Oil pumping takes place, which prevents the piston ring from sticking and combustion residues be eliminated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Liner for internal combustion engines, characterized in that that the wall of the liner (i) towards the liner bore in the area of the dead space provided with several grooves (3) extending over part of the piston stroke that are evenly distributed over the circumference of the liner bore.

2. Liner according to claim i, characterized in that those located in the liner wall Grooves (3) are only provided on one half of the circumference of the liner bore, namely on the one on which the working piston is affected by the normal force Liner is pressed.